Bauen29.Mär 2019

Wie wir den Klimatreiber Beton ersetzen könnten

Wie wir den Klimatreiber Beton ersetzen könnten

Der Baustoff Beton war aus der modernen Architektur lange nicht wegzudenken. Doch weil er dem Klima und der Umwelt schadet, suchen Architekten und Ingenieure nach Alternativen.

Auf den ersten Blick sieht das neue Hochhaus in der Hamburger Hafen City aus wie jedes andere. Erst wenn man sich die Projektbilder genauer anschaut, wird klar, was das Gebäude so besonders macht: Es besteht aus Holz. Die „Wildspitze“ in der Hansestadt soll Deutschlands höchstes Holzhaus werden - und ist damit Symbol für einen Wandel in der Baubranche: Immer mehr Architekten und Ingenieure suchen nach Wegen, ihren Betonverbrauch zu reduzieren.

Mit Beton hat der Mensch die Welt erobert: Er ist stabil und gleichzeitig formbar, günstig und in großen Mengen verfügbar. Doch der Baustoff ist für bis zu acht Prozent der menschengemachten Treibhausgase verantwortlich. Wäre die Betonindustrie ein Land, würde es nach China und den USA das meiste Kohlendioxid ausstoßen. Außerdem wird er unter anderem aus Sand hergestellt. Bereits 2014 warnte das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) davor, dass industriell verwertbarer Sand ein knappes Gut sei. In Westafrika verschwinden ganze Strände, weil sie illegal abgebaggert werden. Der Sandabbau zerstört Ökosysteme in Flüssen und an Küsten – und Schutt aus der Erde zu holen, kann Grundwasserreservoirs zerstören, weil der Boden das Regenwasser nicht mehr so gut filtert.

Wegen dieser negativen Auswirkungen auf die Umwelt und das Klima hat die Suche nach Alternativen zu Beton Konjunktur. „Die einfachste Lösung, um die Umweltfolgen von Beton zu verringern, ist, weniger zu verwenden“, sagt Johannes Kreißig, Geschäftsführer der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen, ein Verein mit Mitgliedsorganisationen aus der gesamten Bau- und Immobilienwirtschaft.

Beton in der Anwendung zu sparen, das ist auch Frank Schladitz' Ziel. Er arbeitet für das Forschungsprojekt „Carbon Concrete Composite“ der TU Dresden, das 2017 für die Forschung an Carbon-Beton den Deutschen Zukunftspreis bekommen hat. „In den allermeisten Fällen nutzen wir Beton in der Verbindung mit Stahl, um ihn zu stabilisieren.“ Aber der Stahl macht den Beton auch kurzlebiger, nämlich wenn er rostet. Um das zu vermeiden, werden Stahlträger dick in Beton eingepackt. Und hier kommt Carbon ins Spiel. „Wir können den Stahl durch Carbonfasern ersetzen und dadurch viel filigraner bauen“, erklärt Schladitz. „Statt acht Zentimeter muss eine Betonschicht nur mehr drei Zentimeter dick sein.“

Carbonfasern können prinzipell aus allem gemacht werden, wo Kohlenstoff drin ist - auch aus dem CO2 in der Luft oder aus Abfallprodukten anderer Materialien wie Papier. Hierzu gibt es zahlreiche Forschungsprojekte. Noch werden Carbonfasern aber aus Erdöl hergestellt. Dieser Herstellungsprozess fordert viel Energie. Eine Investition, die sich auszahle, wenn dadurch weniger Beton verbraucht wird und Bauten länger halten, meint Schladitz.

Johannes Kreißig von der Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen bezweifelt, dass Carbon-Beton die Zukunft ist: „Man muss sich genau überlegen, in welchen Anwendungen er sinnvoll ist. Denn Produktion und Recycling sind um einiges aufwändiger als bei Stahlbeton.“

Eine andere Möglichkeit, den Betonverbrauch zu reduzieren, ist, den Baustoff einfach ein zweites Mal zu verwenden. Denn Beton ist sehr langlebig. Wie sehr, das hat Angelika Mettke getestet und war von den Ergebnissen begeistert. Als Ingenieurin und Professorin an der Brandenburgischen Technischen Unversität Cottbus setzt sie sich dafür ein, dass Plattenbauten nicht einfach zerstört sondern in Teile zerlegt werden, um sie als Module in neuen Häusern wieder einzusetzen. „Das spart 97 Prozent der Energie, die sonst für die Herstellung aufgebracht wird“, sagt Mettke. Für ihr Engagement hat sie 2016 den Deutschen Umweltpreis bekommen.

Die Idee klingt einfach und verlockend, jedoch müssen dabei alle mitmachen: Die Abrissfirma etwa oder die Planer des neuen Hauses. Insgesamt müssten Bauteile stärker standardisiert werden. Diesen Ansatz unterstützt auch Kreißig: „Häuser, Brücken und Autobahnen sollten so gebaut werden, dass man sie später in Einzelteile zerlegen und noch einmal verwenden kann.“

Eine andere Strategie verfolgt der Architekt Chris Butters: „Wir müssen ganz von unserer Betonsucht wegkommen“, sagt er. Stahlbeton sei für viele Zwecke überzogen, zum Beispiel für Häuser mit drei bis fünf Stockwerken. Den Baustoff brauche es teilweise nur fürs Fundament und zur Stabilisierung. Butters hat sich auf Materialien wie Holz und Lehm spezialisiert. Er schwärmt von deren positiven Eigenschaften, zum Beispiel fürs Raumklima. Er lässt sich bei seiner Arbeit gern von der Architektur vergangener Zeiten inspirieren – als Beton noch sehr teuer war und für viele Gebäude nur halb so viel gebraucht wurde.

Auch beim Hochhaus Wildspitze in Hamburg sind die tragenden Strukturen aus Holz. Beton wird nur für den Kern des Gebäudes genutzt, im Treppenhaus zur Evakuierung im Brandfall und zur Stabilisierung. Kreißig und Butters glauben, dass die Zukunft in der Kombination verschiedener Materialien liegt. „Wir waren fantasielos“, meint Kreißig. Aber die Fortschritte der vergangenen Jahre zeigten, dass besser bauen gar nicht so schwer ist.

Ruth Fulterer

Aufmacherbild: picture alliance / NurPhoto

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